AT18097U1 - Measuring device arrangement for functional testing of electrical cables and vehicle with measuring device arrangement - Google Patents
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Abstract
Messgeräteanordnung (01) zur Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen, mit einem Rahmengestell (02) mit Montageschienen (03a, 03b), die ein quaderförmiges Hauptgehäuse definieren und dieses in mehrere Baugruppenräume (05) unterteilen, wobei mehrere Gehäuseplatten (07a, 07c) das Hauptgehäuse verschließen, von denen mindestens eine frontseitige Gehäuseplatte (07a) öffenbar angebracht ist. Zur Gewichtsreduktion bei Aufrechterhaltung der Eigenstabilität und Service-Zugänglichkeit sind mehrere Steuerbaugruppen vorgesehen, von denen mindestens eine an der frontseitigen Gehäuseplatte (07a) angebracht und mit dieser verlagerbar ist. Für eine mobile Funktionsprüfung ist die Messgeräteanordnung (01) in einem Transportraum eines Fahrzeugs eingebaut.Measuring device arrangement (01) for functional testing of electrical cables, with a frame (02) with mounting rails (03a, 03b), which define a cuboid main housing and divide it into several assembly spaces (05), with several housing plates (07a, 07c) closing the main housing , of which at least one front housing plate (07a) is attached so that it can be opened. To reduce weight while maintaining inherent stability and service accessibility, several control modules are provided, at least one of which is attached to the front housing plate (07a) and can be moved with it. For a mobile functional test, the measuring device arrangement (01) is installed in a transport compartment of a vehicle.
Description
MESSGERÄTEANORDNUNG ZUR FUNKTIONSPRÜFUNG AN ELEKTRISCHEN LEITUNGEN SOWIE FAHRZEUG MIT MESSGERATEANORDNUNG MEASURING DEVICE ARRANGEMENT FOR FUNCTIONAL TEST OF ELECTRICAL CABLES AND VEHICLE WITH MEASURING DEVICE ARRANGEMENT
[0001] Die Erfindung betrifft eine Messgeräteanordnung zur Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen, insbesondere Mittel- und Hochspannungsleitungen. Derartige Messgeräteanordnungen besitzen ein Gehäuse und unterschiedlichste elektrische Bauelemente, einschließlich Steuerbaugruppen mit elektronischen Schaltungseinheiten. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Fahrzeug, in welchem eine solche Messgeräteanordnung eingebaut ist, um Funktionsprüfungen in situ an elektrischen Leitungen ausführen zu können. The invention relates to a measuring device arrangement for functional testing of electrical lines, in particular medium and high voltage lines. Such measuring device arrangements have a housing and a wide variety of electrical components, including control modules with electronic circuit units. The invention also relates to a vehicle in which such a measuring device arrangement is installed in order to be able to carry out functional tests in situ on electrical lines.
[0002] Ein spezielles Anwendungsgebiet der elektrischen Messtechnik betrifft die Fehlersuche bzw. Funktionsprüfung an Hochspannungsleitungen, die für elektrische Spannungen >1 kV ausgelegt sind und beispielsweise als Uberlandleitungen oder auch als Erdleitungen verlegt sein können. Insbesondere bei im Erdreich verlegten elektrischen Leitungen kann die Fehlersuche schwierig sein, da der Fehler nicht sichtbar ist und daher möglichst genau lokalisiert werden muss, bevor der Boden geöffnet wird, um die Fehlerstelle zu reparieren. Für derartige Anwendungen werden unterschiedliche Bauelemente und Messgeräte benötigt, die u.a. aufgrund der hohen zu verarbeitenden Spannungen entsprechenden Bauraum benötigen. Es kommt hinzu, dass die Funktionsprüfung / Fehlersuche regelmäßig an entfernten, teils schwierig erreichbaren Einsatzorten auszuführen ist. Entsprechende Messanordnungen werden daher üblicherweise fest in Fahrzeugen, insbesondere speziell ausgerüsteten Kleintransportern verbaut. Mit wachsenden Anforderungen an die Messgeräte und gleichzeitig beschränkter Ladekapazität der Fahrzeuge entsteht das Problem, dass die Messgeräteanordnung zu schwer wird, um in herkömmlichen Kleintransportern mit einer zulässigen Gesamtmasse bis zu 3,5 t eingebaut werden zu können. Dieses Problem wird noch verschärft durch den Wunsch, auch während der Fahrt oder sogar bei einem Unfall mit dem Fahrzeug eine hohe Festigkeit der Messgeräteanordnung sicherzustellen, um vor allem die Fahrzeuginsassen aber auch die Messgeräte zu schützen. Schließlich muss der Wunsch nach geringem Gewicht und hoher Festigkeit noch mit der Zielstellung verbunden werden, die Komponenten der Messgeräteanordnung für Wartung, Reparatur und Service leicht zugänglich zu halten, ohne dass es dafür des Ausbaus der kompletten Anordnung aus dem Fahrzeug bedarf. Die bisher in der Praxis eingesetzten Messgeräteanordnungen werden diesen Anforderungen nicht oder nur sehr eingeschränkt gerecht. A special area of application of electrical measurement technology relates to troubleshooting or functional testing of high-voltage lines that are designed for electrical voltages >1 kV and can be laid, for example, as overhead lines or as underground lines. Troubleshooting can be difficult, particularly with electrical cables laid underground, as the fault is not visible and must therefore be located as precisely as possible before the ground is opened to repair the fault. For such applications, different components and measuring devices are required, which, among other things, require appropriate installation space due to the high voltages to be processed. In addition, the functional testing/troubleshooting has to be carried out regularly at remote, sometimes difficult to reach locations. Corresponding measuring arrangements are therefore usually permanently installed in vehicles, especially specially equipped small vans. With increasing demands on the measuring devices and at the same time limited loading capacity of the vehicles, the problem arises that the measuring device arrangement becomes too heavy to be installed in conventional small vans with a permissible total mass of up to 3.5 t. This problem is further exacerbated by the desire to ensure a high level of strength of the measuring device arrangement even while driving or even in the event of an accident with the vehicle, in order to protect, above all, the vehicle occupants but also the measuring devices. Finally, the desire for low weight and high strength must be combined with the goal of keeping the components of the measuring device arrangement easily accessible for maintenance, repair and service without having to remove the entire arrangement from the vehicle. The measuring device arrangements previously used in practice do not meet these requirements or only meet them to a very limited extent.
[0003] Aus der DE 6 930 7580 T2 ist ein Rahmenprofil-Aufbau zur Übertragung von elektrischen Signalen bekannt. Der dort beschriebene Rahmenbau umfasst ein Rahmenelement, um eine mechanische Stütze zu liefern und elektrische Leitungsbahnen zur Verbindung mit Schaltungsanordnungen zu tragen. Das Rahmenelement besitzt ein zieh-stranggepresstes Teil, das einen isolierenden Körper und Verstärkungsfasern einschließt. Ein Kontaktblock ist an einem der Rahmenelemente befestigbar und umfasst Leiterkontaktabschnitte. [0003] From DE 6 930 7580 T2 a frame profile structure for transmitting electrical signals is known. The frame construction described there includes a frame element to provide mechanical support and to carry electrical conductor tracks for connection to circuit arrangements. The frame member has a drawn-extruded part that includes an insulating body and reinforcing fibers. A contact block can be attached to one of the frame elements and includes conductor contact sections.
[0004] In der DE 20 2009 003 651 U1 ist ein Rahmengestell für eine Prüfzelle beschrieben. Das Rahmengestell besitzt vertikale Pfosten und horizontale Querstreben. Die Querstreben sind an ihren Enden mit den Pfosten verbunden. Die Pfosten und die Querstreben sind als nach außen offene Kastenprofile ausgebildet und die Querstreben sind in einem räumlichen Raster stirnseitig mit den Pfosten verbunden. Die Kastenprofile der Querstreben weisen stirnseitig Kopfplatten auf, die fest mit dem Kastenprofil verbunden sind und mit dem Kastenprofil ein Kastenelement bilden. Die Kastenelemente weisen an den Kopfplatten und an einer zu einem Innenraum des Rahmengestells gerichteten Wand der Kastenelemente Durchführungen für Leitungen auf. Die Pfosten weisen an Befestigungsstellen für die Kastenelemente den Durchführungen der Kopfplatten zugeordnete Durchführungen für den Durchtritt von Leitungen auf. [0004] DE 20 2009 003 651 U1 describes a frame for a test cell. The frame has vertical posts and horizontal crossbars. The crossbars are connected to the posts at their ends. The posts and the crossbars are designed as box profiles that are open to the outside and the crossbars are connected to the front of the posts in a spatial grid. The box profiles of the cross struts have head plates on the front side, which are firmly connected to the box profile and form a box element with the box profile. The box elements have bushings for cables on the head plates and on a wall of the box elements facing an interior of the frame. The posts have bushings assigned to the bushings of the head plates at fastening points for the box elements for the passage of cables.
[0005] Die DE 20 2013 007 444 U1 beschreibt ein modulares Elektroniksystem für mittlere oder hohe Spannungen. Es umfasst einen Schrank mit einer Anzahl von in einem Array angeordneten Schlitzen, in denen Elektronikmodule angeordnet werden. Das Modul umfasst ein Gehäuse mit [0005] DE 20 2013 007 444 U1 describes a modular electronic system for medium or high voltages. It includes a cabinet with a number of slots arranged in an array in which electronic modules are placed. The module includes a housing with
einer Gehäusewand, die ein dielektrisches Material sowie eine feldformende leitfähige Schicht aufweist. Eine elektronische Einrichtung befindet sich in dem Gehäuse. Die feldformende leitfähige Schicht ist elektrisch mit einem vordefinierten elektrischen Potenzial verbindbar. a housing wall that has a dielectric material and a field-forming conductive layer. An electronic device is located in the housing. The field-forming conductive layer can be electrically connected to a predefined electrical potential.
[0006] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine Messgeräteanordnung zur Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen, insbesondere Hochspannungsleitungen sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Messgeräteanordnung bereit zu stellen, wobei insbesondere das Gewicht der Messgeräteanordnung reduziert werden soll, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Eigenstabilität, um auch im Falle eines Unfalls mit dem Fahrzeug eine hohe Sicherheit für die Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Außerdem soll trotz dieser Anforderungen die Service-Zugänglichkeit zu zahlreichen Komponenten in der Messgeräteanordnung aufrechterhalten bleiben, auch wenn die Anordnung im Fahrzeug verbaut ist. Based on the prior art, one object of the present invention is to provide a measuring device arrangement for functional testing of electrical lines, in particular high-voltage lines, as well as a vehicle with such a measuring device arrangement, in particular the weight of the measuring device arrangement should be reduced, while at the same time maintaining it a high level of inherent stability in order to ensure a high level of safety for the vehicle occupants even in the event of an accident with the vehicle. In addition, despite these requirements, service accessibility to numerous components in the measuring device arrangement should be maintained, even if the arrangement is installed in the vehicle.
[0007] Diese Aufgabe wird durch eine Messgeräteanordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie ein Fahrzeug gemäß Anspruch 14 gelöst. In den Unteransprüchen sind besondere Ausführungsformen der Erfindung genannt. This object is achieved by a measuring device arrangement according to the appended claim 1 and a vehicle according to claim 14. Special embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.
[0008] Die erfindungsgemäße Messgeräteanordnung zur Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen umfasst zunächst ein Rahmengestell mit Montageschienen, die ein quaderförmiges Hauptgehäuse definieren und dieses in mehrere Baugruppenräume unterteilen. Als Montageschienen eignen sich bevorzugt Profile aus Stahl, Aluminium, Leichtbaulegierungen oder Faserverbundwerkstoffen, die bevorzugt über Verbindungselemente, Winkelstücke und dergleichen miteinander verbunden werden. Die Baugruppenräume können je nach Anordnung der Montageschienen gleiche oder unterschiedliche Volumina aufweisen. Sie sind an die jeweils aufzunehmenden Einheiten angepasst. So lassen sich beispielsweise auch unterschiedliche Konfigurationen nach Kundenwunsch realisieren, indem innere Montageschienen an unterschiedliche Positionen im Hauptgehäuse angeordnet werden. Besonders bevorzugt ist das Hauptgehäuse würfelförmig, also mit gleichen Kantenlängen gestaltet. Bevorzugt sind die Baugruppenräume innerhalb des Hauptgehäuses matrixartig angeordnet und beispielsweise in zwei horizontalen Ebenen und zwei oder mehr vertikalen Ebenen positioniert. Das Hauptgehäuse besitzt eine Frontseite, eine Rückseite, eine Oberseite, eine Unterseite und zwei Seitenflächen. Beim Einbau der Messgeräteanordnung in einem Fahrzeug wird die Frontseite bevorzugt in Fahrtrichtung vorn und die Rückseite in Fahrtrichtung hinten angeordnet. Durch den matrixartigen Grundaufbau werden sowohl eine hohe Stabilität bei geringem Gewicht, als auch eine große Flexibilität bei der Ausstattung der Messgeräteanordnung sowie eine hohe Wartungsfreundlichkeit erreicht. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform sind ergänzend auch diagonal bzw. winklig verlaufende Montageschienen vorgesehen, um die Steifigkeit des Hauptgehäuses weiter zu erhöhen. The measuring device arrangement according to the invention for functional testing of electrical cables initially comprises a frame with mounting rails which define a cuboid main housing and divide it into several assembly spaces. Profiles made of steel, aluminum, lightweight alloys or fiber composite materials, which are preferably connected to one another via connecting elements, angle pieces and the like, are preferably suitable as mounting rails. The assembly spaces can have the same or different volumes depending on the arrangement of the mounting rails. They are adapted to the units to be recorded. For example, different configurations can be implemented according to customer requirements by arranging internal mounting rails at different positions in the main housing. The main housing is particularly preferably cube-shaped, i.e. designed with equal edge lengths. Preferably, the assembly spaces within the main housing are arranged in a matrix-like manner and positioned, for example, in two horizontal levels and two or more vertical levels. The main housing has a front, a back, a top, a bottom and two side surfaces. When installing the measuring device arrangement in a vehicle, the front is preferably arranged at the front in the direction of travel and the back is arranged at the rear in the direction of travel. The matrix-like basic structure achieves high stability with low weight, as well as great flexibility in the equipment of the measuring device arrangement and high ease of maintenance. According to a modified embodiment, diagonal or angled mounting rails are also provided in order to further increase the rigidity of the main housing.
[0009] Weiterhin besitzt die Messgeräteanordnung mehrere Gehäuseplatten, die mindestens an äußeren Montageschienen befestigt sind, um das Hauptgehäuse zu verschließen. Bevorzugt sind die Gehäuseplatten aus einem metallischen Material, beispielsweise Aluminium oder Stahlblech gefertigt. Ebenso können alle oder einzelne der Gehäuseplatten aus Mehrschichtmaterial oder Kunststoff bestehen. Bevorzugt sind mindestens an der Frontseite und an der Rückseite des Hauptgehäuses mehrere Gehäuseplatten angebracht, die jeweils der Größe eines durch die Platte zu verschließenden Baugruppenraums entsprechen. Alternativ kann eine Gehäuseplatte auch mehrere Baugruppenräume an einer Seite des Hauptgehäuses ganz oder teilweise abdecken. Die Gehäuseplatten sind vorzugsweise entlang mindestens einer Kante an einer der äußeren Montageschienen und mit mindestens einer anderen Kante an einer der inneren Montageschienen lösbar befestigt. Somit können einzelne Gehäuseplatten selektiv entfernt werden, um den Zugang zum dahinterliegenden Baugruppenraum zu ermöglichen. Furthermore, the measuring device arrangement has a plurality of housing plates which are attached at least to external mounting rails in order to close the main housing. The housing plates are preferably made of a metallic material, for example aluminum or sheet steel. Likewise, all or some of the housing plates can be made of multi-layer material or plastic. Preferably, several housing plates are attached at least to the front and rear of the main housing, each of which corresponds to the size of a module space to be closed by the plate. Alternatively, a housing plate can also completely or partially cover several assembly spaces on one side of the main housing. The housing plates are preferably releasably attached along at least one edge to one of the outer mounting rails and at least one other edge to one of the inner mounting rails. This means that individual housing panels can be selectively removed to allow access to the assembly space behind them.
[0010] In mindestens einer rückseitigen Gehäuseplatte sind Schnittstellenelemente zum Anschluss externer Einheiten angeordnet. Insbesondere lassen sich bei der Verwendung der Messgeräteanordnung an diesen Schnittstellenelementen die zu untersuchenden elektrischen Leitungen, Hochspannungskabel bzw. entsprechende Zuleitungen anschließen, ebenso wie eine externe Energieversorgung oder weitere Messgeräte bzw. Zubehör. Bei abgewandelten Ausführungsformen befinden sich weitere Schnittstellenelemente an mehreren rückseitigen Gehäuse-Interface elements for connecting external units are arranged in at least one rear housing plate. In particular, when using the measuring device arrangement, the electrical lines to be examined, high-voltage cables or corresponding supply lines, as well as an external power supply or other measuring devices or accessories, can be connected to these interface elements. In modified embodiments, additional interface elements are located on several rear housings.
platten. Ebenso ist es möglich, Schnittstellenelemente an frontseitigen Gehäuseplatten und oder an den anderen Seiten des Hauptgehäuses vorzusehen. Besonders bevorzugt sind an den Seitenflächen sowie an Ober- und Unterseite des Hauptgehäuses aber keine Schnittstellenelemente angeordnet, da diese Seiten nach dem Einbau in ein Fahrzeug oftmals nicht mehr zugänglich sind. plates. It is also possible to provide interface elements on the front housing panels and/or on the other sides of the main housing. However, it is particularly preferred that no interface elements are arranged on the side surfaces or on the top and bottom of the main housing, since these sides are often no longer accessible after installation in a vehicle.
[0011] Mindestens eine frontseitige Gehäuseplatte ist öffenbar angebracht, beispielsweise aufschwenkbar über ein Scharnier, welches an einer der äußeren Montageschienen oder an anderen Gehäuseteilen angeordnet sein kann. Die öffenbare Gehäuseplatte kann aber auch über Schrauben oder andere Verbindungselemente lösbar angebracht sein. Der hinter dieser Gehäuseplatte liegende Baugruppenraum ist dadurch besonders einfach für Servicezwecke zugänglich. In oder an dieser Gehäuseplatte können Bauelemente befestigt sein, die mit der Platte aus dem zugehörigen Baugruppenraum herausgeschwenkt bzw. herausgenommen werden können. At least one front housing plate is mounted in an openable manner, for example pivotable via a hinge, which can be arranged on one of the outer mounting rails or on other housing parts. The openable housing plate can also be detachably attached using screws or other connecting elements. The assembly space behind this housing plate is therefore particularly easy to access for service purposes. Components can be fastened in or on this housing plate, which can be pivoted out or removed with the plate from the associated module space.
[0012] Darüber hinaus besitzt die Messgeräteanordnung mehrere Steuerbaugruppen, die elektronische Schaltungseinheiten und/oder Bedienelemente und/oder Anzeigeelemente umfassen und in mindestens einem frontseitigen Baugruppenraum angeordnet sind. Bevorzugt sind zumindest sämtliche auf Leiterkarten ausgebildeten Schaltungseinheiten in einem oder mehreren frontseitigen Baugruppenräumen angeordnet. Mindestens eine erste Steuerbaugruppe ist an der Innenseite der öffenbaren frontseitigen Gehäuseplatte angebracht und mit dieser zu Servicezwecken zu entfernen. Mindestens eine zweite Steuerbaugruppe ist an einer Trennwand angebracht, wobei die Trennwand an der nach Innen gerichteten Seite des frontseitigen Baugruppenraums angeordnet ist und den frontseitigen Baugruppenraum von einem dahinterliegenden weiteren Baugruppenraum abtrennt. Diese Trennwand ist mit der zweiten Steuerbaugruppe zu Servicezwecken in denjenigen Bauraum verlagerbar bzw. schwenkbar, welcher bei geschlossener fronseitiger Gehäuseplatte wenigstens teilweise durch die erste Steuerbaugruppe eingenommen und beim Öffnen der öffenbaren frontseitigen Gehäuseplatte freigegeben wird. Damit werden hinter der Trennwand befindliche Baugruppen zugänglich gemacht. Der hinter dem frontseitigen Baugruppenraum befindliche weitere Baugruppenraum und die dort positionierten Bauelemente werden auf diese Weise von der Frontseite des Hauptgehäuses aus zugänglich, indem die öffenbare frontseitige Gehäuseplatte mit der daran angebrachten ersten Steuerbaugruppe nach außen entfernt wird, und nachfolgend die Trennwand mit der daran angebrachten zweiten Steuerbaugruppe in den frontseitigen Bauraum verlagert bzw. hineingeschwenkt wird. Bevorzugt schwenkt die Öffenbare frontseitige Gehäuseplatte um eine vertikale Achse, während die Trennwand um eine horizontale Achse schwenkt. [0012] In addition, the measuring device arrangement has several control modules which include electronic circuit units and/or operating elements and/or display elements and are arranged in at least one front module space. Preferably, at least all of the circuit units formed on circuit cards are arranged in one or more front-side assembly spaces. At least a first control assembly is attached to the inside of the openable front housing plate and can be removed with it for service purposes. At least one second control module is attached to a partition, the partition being arranged on the inward-facing side of the front module space and separating the front module space from a further module space behind it. This partition can be moved or pivoted with the second control assembly for service purposes into the installation space which is at least partially occupied by the first control assembly when the front housing plate is closed and is released when the openable front housing plate is opened. This makes assemblies located behind the partition accessible. The additional assembly space located behind the front assembly compartment and the components positioned there become accessible in this way from the front of the main housing by removing the openable front housing plate with the first control assembly attached to it to the outside, and subsequently the partition with the second attached thereto Control assembly is moved or pivoted into the front installation space. Preferably, the openable front housing plate pivots about a vertical axis, while the partition pivots about a horizontal axis.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Steuerbaugruppen in einem Steuerschrank zusammengefasst, welcher im frontseitigen Baugruppenraum angeordnet ist. Der Steuerschrank umfasst mindestens die öffenbare frontseitige Gehäuseplatte. Besonders bevorzugt ist der Steuerschrank in der Art einer Baugruppe mit einem eigenen Baugruppengehäuse aufgebaut, sodass er nach entsprechender Konfektionierung aller enthaltener Steuerbaugruppen als Baugruppe in das Hauptgehäuse eingesetzt werden kann. Vorzugsweise wird der Steuerschrank dazu an freien Montageschienen des Hauptgehäuses lösbar befestigt. Im zusammengebauten Zustand bildet der Steuerschrank sodann einen Bestandteil des Hauptgehäuses und verschließt dieses zumindest abschnittsweise an der Frontseite. According to a preferred embodiment, the control modules are combined in a control cabinet, which is arranged in the front module space. The control cabinet includes at least the openable front housing plate. Particularly preferably, the control cabinet is constructed in the form of a module with its own module housing, so that it can be inserted as a module into the main housing after all the control modules included have been assembled accordingly. For this purpose, the control cabinet is preferably releasably attached to free mounting rails of the main housing. When assembled, the control cabinet then forms part of the main housing and closes it at least in sections on the front.
[0014] Besonders bevorzugt sind alle frontseitigen Baugruppenräume jeweils durch eine Trennwand von den dahinterliegenden weiteren Baugruppenräumen abgetrennt, wobei nicht alle dieser Trennwände schwenkbar ausgelegt sein müssen. Bevorzugt sind die Trennwände Bestandteil des Steuerschranks. Somit entsteht innerhalb des Hauptgehäuses ein frontseitig angeordnetes, abgetrenntes Teilgehäuse, welches vorzugsweise alle auf Leiterkarten ausgebildeten Schaltungseinheiten einschließt und sie damit von den Hochspannung führenden Bauelementen abkapselt. Zur Gewährleistung bzw. Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sind die metallischen Gehäuseteile des Steuerschranks großflächig elektrisch leitend miteinander verbunden (nicht nur punktweise). Die elektrische Abschottung ist vorteilhaft, um die sensible Steuerelektronik vor starken elektromagnetischen Impulsen aus dem Bauraum mit Hochspannung führenden Bauteilen zu schützen. [0014] Particularly preferably, all of the front assembly spaces are separated from the further assembly spaces behind them by a partition, although not all of these partitions have to be designed to be pivotable. The partitions are preferably part of the control cabinet. This creates a separate partial housing arranged on the front within the main housing, which preferably encloses all circuit units formed on circuit cards and thus encapsulates them from the components carrying high voltage. To ensure or improve electromagnetic compatibility (EMC), the metal housing parts of the control cabinet are electrically connected to one another over a large area (not just at points). The electrical isolation is advantageous in order to protect the sensitive control electronics from strong electromagnetic pulses from the installation space with high-voltage components.
[0015] Gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform der Messgeräteanordnung befinden sich auf der Rückseite des Hauptgehäuses mehrere Befestigungselemente, beispielsweise in Form von Gewindebohrungen. An diesen Befestigungselementen ist vorzugsweise eine Zusatzbaugruppe außerhalb des Hauptgehäuses anbringbar. Auf diese Weise kann beispielsweise eine zunächst nur für einen einphasigen Betrieb ausgerüstete Messgeräteanordnung erweitert werden, um einen dreiphasigen Betrieb zu ermöglichen. Die Zusatzbaugruppe ist vorzugsweise in einem eigenen Zusatzgehäuse untergebracht, welches sich seitlich nicht über das Hauptgehäuse erstreckt, um die Gesamtbreite der Anordnung nicht zu vergrößern. According to a further developed embodiment of the measuring device arrangement, there are several fastening elements on the back of the main housing, for example in the form of threaded holes. An additional assembly outside the main housing can preferably be attached to these fastening elements. In this way, for example, a measuring device arrangement that is initially only equipped for single-phase operation can be expanded to enable three-phase operation. The additional module is preferably housed in its own additional housing, which does not extend laterally beyond the main housing in order not to increase the overall width of the arrangement.
[0016] Das erfindungsgemäße Fahrzeug für die mobile Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen, insbesondere an Hochspannungsleitungen, besitzt neben den üblichen fahrzeugtypischen Elementen einen Transportraum und eine dort angeordnete Messgeräteanordnung, welche der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Messgeräteanordnung entspricht. Die Messgeräteanordnung ist fest aber lösbar mit dem Fahrzeug verbunden, sodass auch während der Fahrt und bei auftretenden starken Beschleunigungskräften kein Verrutschen innerhalb des Fahrzeugs droht. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Kleintransporter mit einer zulässigen Gesamtmasse bis zu 3,5 t, da solche Fahrzeuge üblicherweise von Personen gefahren werden dürfen, die nur eine Fahrerlaubnis für PKW besitzen. The vehicle according to the invention for mobile functional testing on electrical lines, in particular on high-voltage lines, has, in addition to the usual vehicle-typical elements, a transport space and a measuring device arrangement arranged there, which corresponds to the measuring device arrangement according to the invention described here. The measuring device arrangement is firmly but detachably connected to the vehicle, so that there is no risk of slipping within the vehicle even while driving and when strong acceleration forces occur. The vehicle is preferably a small van with a permissible total mass of up to 3.5 t, since such vehicles can usually be driven by people who only have a license to drive a car.
[0017] Zahlreiche weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen: Numerous further advantages and details of the invention are described below using a preferred embodiment, with reference to the drawing. Show it:
[0018] Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messgeräteanordnung mit geschlossenen frontseitigen Gehäuseplatten; 1 is a perspective view of a measuring device arrangement according to the invention with closed front housing panels;
[0019] Fig. 2 eine frontseitige Zusammenbauzeichnung der Messgeräteanordnung; [0020] Fig. 3 eine Zusammenbauzeichnung der Messgeräteanordnung von oben betrachtet; 2 is a front assembly drawing of the measuring device arrangement; 3 shows an assembly drawing of the measuring device arrangement viewed from above;
[0021] Fig. 4 eine Zusammenbauzeichnung der Messgeräteanordnung von der Seite betrachtet; 4 shows an assembly drawing of the measuring device arrangement viewed from the side;
[0022] Fig. 5 eine Seitenansicht der Messgeräteanordnung einer frontseitigen, aufgeschwenkten Gehäuseplatte; 5 shows a side view of the measuring device arrangement of a front, swiveled-open housing plate;
[0023] Fig. 6 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit der Messgeräteanordnung. 6 shows a schematic diagram of a vehicle according to the invention with the measuring device arrangement.
[0024] In Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messgeräteanordnung 01 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Die Messgeräteanordnung 01 eignet sich zumindest zur Funktionsprüfung an elektrischen Leitungen, vorzugsweise an Hochspannungsleitungen mit Betriebsspannungen >1 kV, wobei andere Anwendungsfelder damit nicht ausgeschlossen sind, beispielsweise die Lecksuche an langen Rohren. Die Messgeräteanordnung 01 besitzt ein matrixartiges Rahmengestell 02 mit Montageschienen 03, wobei äußere Montageschienen 03a ein quaderförmiges Hauptgehäuse definieren innere Montageschienen 03b das Hauptgehäuse in mehrere Baugruppenräume 05 unterteilen. Im dargestellten Beispiel hat das Hauptgehäuse die Form eines Würfels, in welchem insgesamt acht Baugruppenräume 05 auf zwei horizontalen Ebenen verteilt angeordnet sind. In der oberen Ebene (bezogen auf die Lage bei bestimmungsgemäBer Nutzung) sind zwei frontseitige Baugruppenräume 05a (Fig. 2) vorgesehen, die von der Tiefe des Hauptgehäuses etwa 1/4 und von der Höhe des Hauptgehäuses etwa 2/3 einnehmen. Die frontseitigen Baugruppenräume 05a sind zu einem Steuerschrank 21 zusammengefasst, der eine eigenständige Baugruppe bildet. In der unteren Ebene sind zwei frontseitige Baugruppenräume vorgesehen, die in dieser Ausführung nicht befüllt sind, von der Tiefe des Hauptgehäuses etwa 1/3 und von der Höhe des Hauptgehäuses etwa 1/3 einnehmen. 1 shows an exemplary embodiment of a measuring device arrangement 01 according to the invention in a perspective view. The measuring device arrangement 01 is at least suitable for functional testing on electrical lines, preferably on high-voltage lines with operating voltages >1 kV, although other fields of application are not excluded, for example leak detection on long pipes. The measuring device arrangement 01 has a matrix-like frame 02 with mounting rails 03, with outer mounting rails 03a defining a cuboid main housing and inner mounting rails 03b dividing the main housing into several assembly spaces 05. In the example shown, the main housing has the shape of a cube, in which a total of eight assembly spaces 05 are arranged distributed on two horizontal levels. In the upper level (based on the position when used as intended) there are two front assembly spaces 05a (FIG. 2), which take up approximately 1/4 of the depth of the main housing and approximately 2/3 of the height of the main housing. The front assembly rooms 05a are combined to form a control cabinet 21, which forms an independent assembly. In the lower level, two front assembly spaces are provided, which are not filled in this version, occupy approximately 1/3 of the depth of the main housing and approximately 1/3 of the height of the main housing.
[0025] Mehrere Gehäuseplatten 07, hier vorzugsweise aus Alu-Dibond gefertigt, sind an den Montageschienen 03 und/oder an anderen Gehäuseteilen lösbar befestigt, um das Hauptgehäuse zu verschließen. Die Gehäuseplatten sind in vielen Fällen auch an den inneren Montageschienen 03b lösbar befestigt. Nicht gefüllte Baugruppenräume können je nach Ausführungsform Several housing plates 07, here preferably made of aluminum Dibond, are releasably attached to the mounting rails 03 and/or to other housing parts in order to close the main housing. In many cases, the housing plates are also releasably attached to the inner mounting rails 03b. Depending on the embodiment, assembly spaces that are not filled can be
unverschlossen bleiben, um dort je nach Anwendungsfall schnell neue Baugruppen einsetzen zu können. In diesem Fall können die Gehäuseplatten an den Baugruppen befestigt sein, wie dies auch bevorzugt beim Steuerschrank 21 erfolgt, die als Einschub in den jeweiligen Baugruppenraum des Hauptgehäuses eingesetzt werden. Vorzugsweise können sämtliche Gehäuseplatten 07 gelöst werden, um den Zugang zu allen Baugruppenräumen 05 zu ermöglichen. In Fig. 1 sind nicht alle Gehäuseplatten gezeigt, um auch den Blick in das Innere des Hauptgehäuses zu gestatten. remain unlocked so that new assemblies can be quickly inserted depending on the application. In this case, the housing plates can be attached to the modules, as is also preferred in the control cabinet 21, which are inserted as an insert into the respective module space of the main housing. Preferably, all housing plates 07 can be detached to allow access to all module spaces 05. Not all housing plates are shown in Fig. 1 in order to allow a view into the interior of the main housing.
[0026] In mindestens einer rückseitigen Gehäuseplatte 07b sind mehrere Schnittstellenelemente 08 zum Anschluss externer Einheiten angeordnet (Fig. 4). Insbesondere werden dort die der Prüfung zu unterziehenden Leitungen direkt oder über Kupplungskabel angeschlossen. Zwei frontseitige Gehäuseplatten 07a sind öffenbar (beispielsweise aufschwenkbar über jeweilige Scharniere oder anderweitig lösbar) angebracht. In einer nicht dargestellten Ausführungsform befinden sich die Scharniere rechts und links an den Außenseiten des Steuerschranks 21, sodass sich die beiden schwenkbaren Gehäuseplatten flügelartig nach außen öffnen lassen. In geschlossenem Zustand sind die öffenbaren Gehäuseplatten 07a über spezielle EMV-Dichtungen großflächig elektrisch leitend mit dem Gehäuse verbunden. A plurality of interface elements 08 for connecting external units are arranged in at least one rear housing plate 07b (FIG. 4). In particular, the lines to be tested are connected there directly or via coupling cables. Two front housing plates 07a are attached so that they can be opened (for example, can be swung open via respective hinges or can be detached in some other way). In an embodiment not shown, the hinges are located on the right and left on the outside of the control cabinet 21, so that the two pivoting housing plates can be opened like a wing to the outside. When closed, the openable housing plates 07a are electrically connected to the housing over a large area via special EMC seals.
[0027] Je nach Konfiguration, die kundenspezifisch angepasst werden kann, befinden sich in allen oder nur in einigen der Baugruppenräume 05 unterschiedliche Baugruppen, welche für verschiedene Messaufgaben benötigt werden. So befinden sich bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform in dem rückseitigen Baugruppenraum in der oberen Ebene drei Hochspannungsschalter 31 (Fig. 3), die über Bajonettverschlüsse 09 an einer oberen Gehäuseplatte 07c angebracht sind. Dies gestattet den einfachen und schnellen Austausch der Hochspannungsschalter im Servicefall, auch wenn die Messgeräteanordnung in einem Fahrzeug eingebaut ist, wo die oberen Gehäuseplatten nur schlecht zugänglich sind. Die im Messbetrieb Hochspannung führenden Bauteile werden vorzugsweise so in den Baugruppenräumen angeordnet, dass die Kabelverbindungen zwischen solchen Bauteilen möglichst kurz gehalten sind. Dies reduziert ebenfalls den Materialaufwand und trägt zur Gewichtsreduktion bei. [0027] Depending on the configuration, which can be customized, there are different assemblies in all or only some of the assembly spaces 05, which are required for different measurement tasks. In the embodiment shown in FIG. 1, there are three high-voltage switches 31 (FIG. 3) in the rear assembly space in the upper level, which are attached to an upper housing plate 07c via bayonet locks 09. This allows the high-voltage switches to be replaced easily and quickly in the event of service, even if the measuring device arrangement is installed in a vehicle where the upper housing plates are difficult to access. The components that carry high voltage during measuring operation are preferably arranged in the assembly spaces in such a way that the cable connections between such components are kept as short as possible. This also reduces material costs and contributes to weight reduction.
[0028] Fig. 2 zeigt eine Frontansicht der Messgeräteanordnung, wobei einzelne Bauteile in der Art einer Zusammenbauzeichnung in einem noch nicht in das Rahmengestell 02 eingesetzten Zustand dargestellt sind. Die beiden vorderen Baugruppenräume 05a in der oberen Ebene dienen in der dargestellten Ausführungsform ausschließlich der Aufnahme von Mittel- und Niederspannungsbauteilen, die im Steuerschrank 21 zusammengefasst sind. An der Frontseite ist der Steuerschrank 21 durch die frontseitigen Gehäuseplatten 07a verschlossen, wobei die beiden oberen frontseitigen Gehäuseplatten 07a über Befestigungselemente oder Scharniere 22 am Steuerschrank 21 bzw. dessen Montageschienen öffenbar angebracht sind. In den frontseitigen Gehäuseplatten 07a sind Bedienelemente und/oder Anzeigeelemente 23 angebracht. Im Betriebszustand kann ein Benutzer frontseitig vor dem Hauptgehäuse Platz nehmen, um die einzelnen Messroutinen durchzuführen. Der Benutzer kann somit alle wesentlichen Bedien- und Anzeigeelemente von dieser Position aus erreichen bzw. einsehen. 2 shows a front view of the measuring device arrangement, with individual components being shown in the manner of an assembly drawing in a state that has not yet been inserted into the frame 02. In the embodiment shown, the two front assembly rooms 05a in the upper level are used exclusively to accommodate medium and low-voltage components, which are combined in the control cabinet 21. At the front, the control cabinet 21 is closed by the front housing plates 07a, with the two upper front housing plates 07a being attached to the control cabinet 21 or its mounting rails so that they can be opened via fastening elements or hinges 22. Control elements and/or display elements 23 are attached in the front housing plates 07a. In operating mode, a user can sit at the front of the main housing to carry out the individual measurement routines. The user can therefore access or view all essential operating and display elements from this position.
[0029] Auf der Rückseite mindestens einer der öffenbaren frontseitigen Gehäuseplatten 07a sind erste Steuerbaugruppen 30 (Fig. 5) befestigt, die beim Aufschwenken bzw. Öffnen der öffenbaren frontseitigen Gehäuseplatte 07a mit nach außen bewegt werden und dadurch Bauraum im Inneren freigeben. On the back of at least one of the openable front housing plates 07a, first control modules 30 (FIG. 5) are fastened, which are moved outwards when the openable front housing plate 07a is swiveled open or opened, thereby releasing installation space inside.
[0030] Fig. 3 zeigt die Messgeräteanordnung in einer Ansicht von oben, wobei auch hier einzelne Bauteile in der Art einer Zusammenbauzeichnung in einem noch nicht in das Rahmengestell 02 eingesetzten Zustand dargestellt sind. Gut erkennbar ist hier der Steuerschrank 21 mit den frontseitigen Gehäuseplatten 07a. Die Rückseite des Steuerschranks ist im Bereich parallel zu den frontseitigen Gehäuseplatten 07a durch eine Trennwand 32 gebildet, welche an der nach Innen gerichteten Seite eine (oder mehrere) zweite Steuerbaugruppe 33 (Fig. 5) trägt. 3 shows the measuring device arrangement in a view from above, with individual components here also being shown in the manner of an assembly drawing in a state that has not yet been inserted into the frame 02. The control cabinet 21 with the front housing plates 07a can be clearly seen here. The back of the control cabinet is formed in the area parallel to the front housing plates 07a by a partition 32, which carries one (or more) second control module 33 (FIG. 5) on the inward-facing side.
[0031] Fig. 4 zeigt die Messgeräteanordnung in einer Seitenansicht, wobei wiederum einzelne Baugruppen in der Art einer Zusammenbauzeichnung in einem noch nicht in das Rahmengestell 02 eingesetzten Zustand dargestellt sind. Hier ist beispielsweise ersichtlich, dass eine Hochspan-4 shows the measuring device arrangement in a side view, with individual assemblies again being shown in the manner of an assembly drawing in a state that has not yet been inserted into the frame 02. Here, for example, it can be seen that a high-voltage
nungs-Entladeeinrichtung 41 in einem rückseitigen Baugruppenraum 05b in der unteren Ebene eingebaut wird. Dies hat den Vorteil, dass die Hochspannung führenden Leitungen zu den unmittelbar darüber angeordneten Hochspannungsschaltern 31 kurz gehalten werden. Weiterhin sind freie Montageschienen 03c ersichtlich, welche trägerartig mit freiem Ende geformt sind, um beim Zusammenbau den Steuerschrank 21 aufzunehmen. Dadurch wird der zuvor weitgehend fertiggestellte Steuerschrank zum Bestandteil des Hauptgehäuses. Lediglich die elektrischen Kabelverbindungen sind dann noch herzustellen, vorzugsweise über elektrische Steckkontakte. Voltage unloading device 41 is installed in a rear assembly space 05b in the lower level. This has the advantage that the high-voltage lines to the high-voltage switches 31 arranged immediately above are kept short. Furthermore, free mounting rails 03c can be seen, which are shaped like a support with a free end in order to accommodate the control cabinet 21 during assembly. This means that the previously largely completed control cabinet becomes part of the main housing. Only the electrical cable connections then need to be made, preferably via electrical plug contacts.
[0032] Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der Messgeräteanordnung, wobei der im frontseitigen Baugruppenraum angeordnete Steuerschrank 21 geschnitten dargestellt ist. Eine untere Öffenbare frontseitige Gehäuseplatte 07a ist in einer aufgeschwenkten Position gezeigt. Eine obere öffenbare Gehäuseplatte ist vom Steuerschrank abgenommen (nicht gezeigt). An der Innenseite der frontseitigen unteren Gehäuseplatte 07a befindet sich die erste Steuerbaugruppe 30. Eine weitere erste Steuerbaugruppe kann an der Innenseite der oberen öffenbaren Gehäuseplatte angebracht sein (nicht gezeigt). Dargestellt ist außerdem die Trennwand 32 in einer nach vorn geklappten Position, sodass die zweite Steuerbaugruppe 33 zu Servicezwecken in den Bauraum geschwenkt ist, welcher bei geschlossener fronseitiger Gehäuseplatte 07a wenigstens teilweise durch die ersten Steuerbaugruppen 30 eingenommen und beim Öffnen der frontseitigen Gehäuseplatten 07a freigegeben wird. Dies hat neben der besseren Zugänglichkeit zur zweiten Steuerbaugruppe 33 auch den Vorteil, dass die hinter der Trennwand 32 befindlichen Baugruppen zugänglich gemacht werden. 5 shows a simplified side view of the measuring device arrangement, with the control cabinet 21 arranged in the front assembly space being shown in section. A lower openable front housing plate 07a is shown in a swiveled open position. An upper, openable housing plate is removed from the control cabinet (not shown). The first control assembly 30 is located on the inside of the front lower housing plate 07a. Another first control assembly can be attached to the inside of the upper, openable housing plate (not shown). The partition wall 32 is also shown in a folded forward position, so that the second control module 33 is pivoted into the installation space for service purposes, which is at least partially occupied by the first control modules 30 when the front housing plate 07a is closed and is released when the front housing plates 07a are opened. In addition to better accessibility to the second control assembly 33, this also has the advantage that the assemblies located behind the partition 32 are made accessible.
[0033] Fig. 6 zeigt in einer Ansicht von oben eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 60, in welchem die Messgeräteanordnung 01 in einer der zuvor beschriebenen oder vergleichbaren Ausführungsform eingebaut ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich in dieser Ausführungsform um einen Kleintransporter, der im vorderen Bereich eine Fahrerkabine 61 und im hinteren Bereich einen Transportraum 62 besitzt. Im Transportraum 62 ist die Messgeräteanordnung 01 so eingebaut, dass für einen Bediener ein Arbeitsplatz 63 an der Frontseite der Messgeräteanordnung verbleibt. Weiterhin sind öffenbare Hecktüren 64 vorgesehen, über welche der Zugang zur Rückseite der Messgeräteanordnung 01 möglich ist, um dort die zu prüfenden elektrischen Leitungen anzuschließen. 6 shows a view from above of a schematic diagram of a vehicle 60 according to the invention, in which the measuring device arrangement 01 is installed in one of the previously described or comparable embodiments. In this embodiment, the vehicle is a small van that has a driver's cab 61 in the front area and a transport space 62 in the rear area. The measuring device arrangement 01 is installed in the transport space 62 in such a way that a workstation 63 remains on the front of the measuring device arrangement for an operator. Furthermore, openable rear doors 64 are provided, via which access to the rear of the measuring device arrangement 01 is possible in order to connect the electrical lines to be tested there.
BEZUGSZEICHEN REFERENCE MARKS
01 Messgeräteanordnung 01 Measuring device arrangement
02 Rahmengestell 02 frame
03 Montageschienen 03a äußere Montageschienen 03b innere Montageschienen 03c freie Montageschienen 03 mounting rails 03a outer mounting rails 03b inner mounting rails 03c free mounting rails
04 — 04 —
05 Baugruppenräume 05a frontseitiger Baugruppenraum 05b rückseitiger Baugruppenraum 05 assembly compartments 05a front assembly compartment 05b rear assembly compartment
06 — 06 —
07 Gehäuseplatten 07a frontseitige Gehäuseplatte 07b rückseitige Gehäuseplatte 07c obere Gehäuseplatte 07 housing plates 07a front housing plate 07b rear housing plate 07c upper housing plate
08 Schnittstellenelemente 08 interface elements
09 Bajonettverschlüsse 09 Bayonet fittings
21 Steuerschrank 21 control cabinet
22 Befestigungselemente / Scharniere 23 Bedienelemente / Anzeigeelemente 30 erste Steuerbaugruppe 22 fastening elements / hinges 23 controls / display elements 30 first control assembly
31 Hochspannungsschalter 31 high voltage switches
32 Trennwand 32 partition
33 zweite Steuerbaugruppe 33 second control assembly
41 Hochspannungs-Entladeeinrichtung 60 Fahrzeug 41 High-voltage discharge device 60 Vehicle
61 Fahrerkabine 61 driver's cab
62 Transportraum 62 transport space
63 Arbeitsplatz für Bediener 63 workplace for operators
64 Hecktüren 64 rear doors
Claims (15)
Priority Applications (1)
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